Карта на антинеутрино разкрива тайната на енергията на Земята

Учени създадоха първата глобална карта за природни и антропогенни неутрино, която показва всички техногенни източници на радиация, а също разкрива вътрешното устройство на нашата планета.

Екип геолози и физици под ръководството на Националната агенция за геопространствено разузнаване на САЩ на 1 септември 2015 година са публикували първата антинеутринна карта. Това е изключително важна базова карта, която ще помогне да се изучи вътрешното устройство на Земята, а също да се проследят нови и съществуващи антропогенни източници на радиационно лъчение.

Първата глобална карта на разпределението на антинеутрино.

Неутриното и неговата „сестра“ антинеутриното са най-малките известни на науката субатомни частици. Те се явяват страничен продукт на ядрените реакции в звездите (включително на нашето Слънце), свръхновите, черните дупки и ядрените реактори, създадени от човека.

Антинеутриното също се образува в хода на ядрени реакции в Земята, където продуктите на радиоактивния разпад се подлагат на въздействието на магнитното поле на планетата, топлината на вулканите и тектонските процеси.

Изключително трудно е да се изучи неутриното, тъй като поради малкия си размер и отсъствието на електрически заряд тези частици преминават през твърдата материя, без да взаимодействат с нея. Всяка секунда без видими последствия трилиони неутрино преминават през всеки предмет на Земята, включително човешкото тяло.

Но антинеутриното се открива малко по-лесно благодарение на процеса по обратен анти-разпад. За тази цел обаче са необходими огромни детектори, които се вкопават на около километър и половина в земята за защита от космическите лъчи.

В новото изследване учените са анализирали данните, събрани от два такива детектора. Единият от тях е разположен в Италия, а вторият – в Япония. Резултатите от наблюденията са обединени с информацията на МААЕ за повече от 400 атомни реактора.

Глобалната карта на антинеутриното за първи път позволява да погледнем на Земята в нов диапазон. „Вътрешните структури на Земята доста трудно може да се видят дори с помощта на съвременните технологии – отбелязва Уилям Макдоно (William McDonough), професор по геология и съавтор на изследването. – Анализът на антинеутрино позволява да де създават изображения, за които нашите предшественици са могли само да мечтаят. Тази карта ще бъде особено полезна за бъдещите изследвания на процесите в долната кора и мантията на планетата.“

Също картата на антинеутриното може да помогне в анализа на антропогенните източници на радиация. Потокът неутрино не може да бъде задържан дори от еднометрова оловна плоча или двукилометров слой скали, така че с помощта на детекторите за антинеутрино може да се открият добре маскирани ядрени обекти или залежи на уранова руда.

Разбира се, на фона на природните ядрени процеси човешката дейност изглежда незначителна. В момента под 1% от общия брой на откритите на Земята частици се дължат на антрпогенни източници.

И все пак в перспектива планираното периодично обновление на глобалната карта на антинеутриното може да стане още един ефективен инструмент за мониторинг на потенциално опасни ядрени обекти с изкуствен произход.